2025人教版物理重難點(diǎn)-選擇性必修二專題2.4 互感和自感-（人教版2019選擇性必修第二冊(cè)）（含答案）

2025人教版物理重難點(diǎn)-選擇性必修二專題2.4互感和自感-（人教版2019選擇性必修第二冊(cè)）（含答案）專題2.4互感和自感【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1自感現(xiàn)象中的圖像問題】 【題型2自感中的定性分析問題】 【題型3自感中的電容器問題】 【題型4聯(lián)系實(shí)際問題】 【題型5自感中的二極管、電表問題】 【題型6定量運(yùn)算問題】 【題型7互感問題】 【題型1自感現(xiàn)象中的圖像問題】【例1】(多選)如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2和D3是三個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源。在t＝0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。規(guī)定電路穩(wěn)定時(shí)流過D1、D2的電流方向?yàn)檎较?，分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，則四個(gè)選項(xiàng)中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖像是()【變式1-1】(多選)如圖所示的電路中，L為一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2是兩個(gè)完全相同的燈泡，E是一內(nèi)阻不計(jì)的電源．t＝0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，t1時(shí)刻斷開開關(guān)S.I1、I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向?yàn)殡娏髡较?，以下各圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是()【變式1-2】如圖所示，某小組利用電流傳感器(接入電腦，圖中未畫出)記錄燈泡A和自感元件L構(gòu)成的并聯(lián)電路在斷電瞬間各支路電流隨時(shí)間的變化情況，i1表示小燈泡中的電流，i2表示自感元件中的電流(已知開關(guān)S閉合時(shí)i2>i1)，則下列圖象中正確的是()【變式1-3】如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,線圈L的直流電阻不計(jì),電阻R的阻值大于燈泡D的阻值。在t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時(shí)間后,在t=t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像正確的是()【題型2自感中的定性分析問題】【例2】(多選)如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()A．在電路甲中，斷開S后，A將逐漸變暗B．在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗C．在電路乙中，斷開S后，A將逐漸變暗D．在電路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗【變式2-1】如圖，L是自感系數(shù)很大、電阻不計(jì)的線圈，a、b是兩個(gè)相同的小燈泡，在開關(guān)S由斷開到閉合的過程中，下列說法正確的是()A．a(chǎn)先亮b后亮，然后b逐漸變亮B．b先亮a后亮，然后a逐漸變亮C．a(chǎn)、b同時(shí)亮后b逐漸變暗至熄滅D．a(chǎn)、b同時(shí)亮后a逐漸變暗至熄滅【變式2-2】如圖所示，電路中L是一電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，a、b為L(zhǎng)的左、右兩端點(diǎn)，A、B、C為完全相同的三盞燈泡，原來開關(guān)S是閉合的，三盞燈泡均發(fā)光。某時(shí)刻將開關(guān)S斷開，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈閃亮后緩慢熄滅B．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅D．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅【變式2-3】如圖所示，圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮．而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同．下列說法正確的是()A．圖甲中，A1與L1的電阻值相同B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等【題型3自感中的電容器問題】【例3】如圖所示，電路中A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器．當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，A、B燈泡的發(fā)光情況是()A．S剛閉合后，A亮一下又逐漸熄滅，B逐漸變亮B．S剛閉合后，B亮一下子又逐漸變暗，A逐漸變亮C．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A和B一樣亮D．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A、B都熄滅【變式3-1】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,其內(nèi)阻不可忽略,A、B是完全相同的燈泡,線圈L的直流電阻不計(jì),電容器的電容為C,合上開關(guān)S,電路穩(wěn)定后()A.電容器的電荷量為CEB.燈泡A、B的亮度相同C.在斷開S的瞬間,通過燈泡A的電流方向向右D.在斷開S的瞬間,燈泡B立即熄滅【變式3-2】如圖所示的電路,線圈L的電阻不計(jì),則()A.S閉合瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電B.S保持閉合,A板帶正電,B板帶負(fù)電C.S斷開瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電D.由于線圈電阻不計(jì),電容器被短路,上述三種情況下兩板都不帶電【變式3-3】在如圖所示電路中,A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)理想線圈,下列說法正確的是()A.S閉合時(shí),A立即亮,然后逐漸熄滅B.S閉合時(shí),B立即亮,然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,B發(fā)光,而A不發(fā)光D.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,B不發(fā)光,而A逐漸熄滅【題型4聯(lián)系實(shí)際問題】【例4】在制作精密電阻時(shí),為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象,采取了雙線繞法,如圖所示,其道理是()A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消D.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),電流的變化量相互抵消【變式4-1】下圖是一種觸電保護(hù)器的原理圖,變壓器上A處用雙股相線(火線)和零線平行繞制成線圈,然后接到用電器上,B處有一個(gè)輸出線圈,一旦有電流,經(jīng)放大后便能立即推動(dòng)繼電器J切斷電源,下列情況下能起保護(hù)作用的是哪一種?說明理由。(1)增加開燈的盞數(shù),能否切斷電源?(2)雙手分別接觸相線和零線,能否切斷電源?(3)單手接觸相線,腳與地相接觸而觸電,能否切斷電源?【變式4-2】如圖所示為“萬人跳”實(shí)驗(yàn)的示意圖，電源的內(nèi)電阻可忽略，L為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用變壓器線圈，在時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在時(shí)刻斷開S。下列表示通過人體電流I隨時(shí)間t變化的圖像中，你認(rèn)為最符合該實(shí)驗(yàn)實(shí)際的是（）A．B．C．D．【變式4-3】如圖所示，是日光燈的電路圖，主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器組成。關(guān)于日光燈的原理，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S點(diǎn)燃日光燈管過程中，啟動(dòng)器的雙金屬片始終是閉合的B．閉合開關(guān)S點(diǎn)燃日光燈管過程中，鎮(zhèn)流器相當(dāng)于電阻C．將鎮(zhèn)流器換為定值電阻，閉合開關(guān)S仍能正常點(diǎn)燃日光燈管D．將啟動(dòng)器更換為開關(guān)S1，先閉合開關(guān)S和S1，再斷開S1，仍有可能點(diǎn)燃日光燈管【題型5自感中的二極管、電表問題】【例5】(多選)為測(cè)量線圈L的直流電阻R0，某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示電路．已知線圈的自感系數(shù)較大，兩電表可視為理想電表，其示數(shù)分別記為U、I，實(shí)驗(yàn)開始前，S1處于斷開狀態(tài)，S2處于閉合狀態(tài)．關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程，下列說法正確的是()A．閉合S1，電流表示數(shù)逐漸增大至穩(wěn)定值B．閉合S1，電壓表示數(shù)逐漸減小至穩(wěn)定值C．待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后，方可讀取U、I的值D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先斷開S1【變式5-1】如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大，直流電阻忽略不計(jì)，下列說法正確的（）A．S閉合瞬間，A先亮B．S閉合瞬間，A、B同時(shí)亮C．S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅D．S斷開瞬間，A逐漸熄滅，但不會(huì)閃亮一下【變式5-2】在如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3，電感L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的是（）A．L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗B．L1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗C．L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗D．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗【變式5-3】一節(jié)廢舊電池開路電壓大約為1V，直接點(diǎn)亮一個(gè)需要1.6V電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管是不可能的。一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一節(jié)舊電池的能量，其原理如圖所示。如果反復(fù)快速接通和斷開開關(guān)S，發(fā)光二極管就會(huì)閃爍起來。下列說法正確的是（）A．發(fā)光二極管的正極應(yīng)接在C端B．開關(guān)斷開的瞬間，發(fā)光二極管會(huì)閃爍發(fā)光C．開關(guān)接通的瞬間，發(fā)光二極管會(huì)閃爍發(fā)光D．開關(guān)接通的瞬間，A端的電勢(shì)低于B端的電勢(shì)【題型6自感中的定量運(yùn)算問題】【例6】如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E=10V,內(nèi)阻不計(jì),線圈L與電阻R的直流電阻均為5Ω,兩燈泡的電阻均為R0=10Ω。(1)求斷開S的瞬間燈泡A兩端的電壓。(2)畫出斷開S前后一段時(shí)間內(nèi)通過燈泡A的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律?！咀兪?-1】如圖所示,電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),線圈自感系數(shù)較大,直流電阻不計(jì)。當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列說法正確的是()A.a、b間電壓逐漸增加,最后等于EB.b、c間電壓逐漸增加,最后等于EC.a、c間電壓逐漸增加,最后等于ED.電路中電流逐漸增加,最后等于E【變式6-2】如圖所示，L是自感系數(shù)較大的一個(gè)線圈，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，開關(guān)S已閉合，當(dāng)S斷開時(shí)，在L中出現(xiàn)的自感電動(dòng)勢(shì)E′=100V。此時(shí)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差【變式6-3】（多選）如圖所示，兩個(gè)標(biāo)有“”的相同燈泡分別與電阻和電感線圈相連后接在內(nèi)阻的電源兩端，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，兩燈泡均正常發(fā)光。已知電感線圈的自感系數(shù)很大，電阻的阻值為。則（）A．電感線圈的直流電阻為B．電源的電動(dòng)勢(shì)為C．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，燈泡先熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)為【題型7互感問題】【例7】下列關(guān)于互感現(xiàn)象的說法不正確的是（）A．一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，與之靠近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象B．互感現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律C．利用互感現(xiàn)象能夠?qū)⒛芰坑梢粋€(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，所以人們制造了收音機(jī)的“磁性天線”D．在電力工程以及電子電路中不會(huì)出現(xiàn)互感現(xiàn)象而影響電路的正常工作【變式7-1】如圖甲所示，無線手機(jī)充電因其方便、科技感強(qiáng)，很受年輕人的喜愛。圖乙為電磁感應(yīng)式手機(jī)無線充電的原理示意圖，與變壓器類似，在充電基座上的送電線圈接入正弦交流電，手機(jī)中的受電線圈感應(yīng)出電流，實(shí)現(xiàn)為手機(jī)充電的目的。則在充電過程中（）A．無線充電與有線充電一樣實(shí)現(xiàn)了能量的傳遞B．送電線圈接入恒定電流也可以持續(xù)給手機(jī)充電C．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是均勻變化的磁場(chǎng)D．受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)【變式7-2】隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無線充電從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示，為某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖。當(dāng)充電基座上的發(fā)射線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的接收線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（）A．發(fā)射線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化B．接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”C．接收線圈與發(fā)射線圈中交變電流的頻率不一定相同D．手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失【變式7-3】1831年,法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路,B線圈與開關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路,如圖所示。通過多次實(shí)驗(yàn),法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S后,在增大滑動(dòng)變阻器R的過程中,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S后,在增大滑動(dòng)變阻器R的過程中,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流

參考答案【題型1自感現(xiàn)象中的圖像問題】【例1】(多選)如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2和D3是三個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源。在t＝0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。規(guī)定電路穩(wěn)定時(shí)流過D1、D2的電流方向?yàn)檎较?，分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，則四個(gè)選項(xiàng)中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖像是()[解析]閉合開關(guān)S，D1緩慢變亮，D2和D3立即變亮，穩(wěn)定后流過D1的電流比D2和D3大。在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S后，由于自感現(xiàn)象，通過D1的電流逐漸減小，方向不變，而通過D2和D3的電流方向立即改變，且電流大小先變大后逐漸減小，B、C正確。[答案]BC【變式1-1】(多選)如圖所示的電路中，L為一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2是兩個(gè)完全相同的燈泡，E是一內(nèi)阻不計(jì)的電源．t＝0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，t1時(shí)刻斷開開關(guān)S.I1、I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向?yàn)殡娏髡较?，以下各圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是()答案AC解析當(dāng)S閉合時(shí)，L的自感作用會(huì)阻礙其中的電流變大，電流從D1流過；當(dāng)L的阻礙作用變小時(shí)，L中的電流變大，D1中的電流變小至零；D2中的電流為電路總電流，電流流過D1時(shí)，電路總電阻較大，電流較小，當(dāng)D1中電流為零時(shí)，電流流過L與D2，總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)S再斷開時(shí)，D2馬上熄滅，D1與L組成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄滅，電流反向且減小；綜上所述知A、C正確．【變式1-2】如圖所示，某小組利用電流傳感器(接入電腦，圖中未畫出)記錄燈泡A和自感元件L構(gòu)成的并聯(lián)電路在斷電瞬間各支路電流隨時(shí)間的變化情況，i1表示小燈泡中的電流，i2表示自感元件中的電流(已知開關(guān)S閉合時(shí)i2>i1)，則下列圖象中正確的是()答案C解析當(dāng)開關(guān)S斷開后，自感元件與燈泡形成回路，自感元件阻礙自身電流變化，自感元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍沿著原來方向，大小從i2開始不斷減小，燈泡的電流反向，大小與自感元件電流相等，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．【變式1-3】如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,線圈L的直流電阻不計(jì),電阻R的阻值大于燈泡D的阻值。在t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時(shí)間后,在t=t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像正確的是()答案：B【題型2自感中的定性分析問題】【例2】(多選)如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()A．在電路甲中，斷開S后，A將逐漸變暗B．在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗C．在電路乙中，斷開S后，A將逐漸變暗D．在電路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗答案AD解析題圖甲所示電路中，燈A和線圈L串聯(lián)，電流相同，斷開S時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原電流的減小，通過R、A形成回路，燈A逐漸變暗，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；題圖乙所示電路中，電阻R和燈A串聯(lián)，燈A的電阻大于線圈L的電阻，電流則小于線圈L中的電流，斷開S時(shí)，電源不給燈供電，而線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，通過R、A形成回路，燈A中電流比原來大，A將變得更亮，然后逐漸變暗．【變式2-1】如圖，L是自感系數(shù)很大、電阻不計(jì)的線圈，a、b是兩個(gè)相同的小燈泡，在開關(guān)S由斷開到閉合的過程中，下列說法正確的是()A．a(chǎn)先亮b后亮，然后b逐漸變亮B．b先亮a后亮，然后a逐漸變亮C．a(chǎn)、b同時(shí)亮后b逐漸變暗至熄滅D．a(chǎn)、b同時(shí)亮后a逐漸變暗至熄滅[解析]當(dāng)S閉合瞬間，兩燈同時(shí)獲得電壓，同時(shí)發(fā)光，隨著線圈L電流的增加，b逐漸變暗直到熄滅，同時(shí)，a電流逐漸增大，變得更亮。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。[答案]C【變式2-2】如圖所示，電路中L是一電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，a、b為L(zhǎng)的左、右兩端點(diǎn)，A、B、C為完全相同的三盞燈泡，原來開關(guān)S是閉合的，三盞燈泡均發(fā)光。某時(shí)刻將開關(guān)S斷開，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈閃亮后緩慢熄滅B．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅D．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅解析：選B開關(guān)S閉合穩(wěn)定時(shí)，電感線圈支路的總電阻比B、C燈支路電阻小，故流過A燈的電流I1大于流過B、C燈的電流I2，且電流方向由a到b，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)S斷開，電感線圈會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，相當(dāng)于電源，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，阻礙流過A燈電流的減小，瞬間流過B、C燈支路的電流比原來的大，故B、C燈閃亮后緩慢熄滅，故B正確?！咀兪?-3】如圖所示，圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮．而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同．下列說法正確的是()A．圖甲中，A1與L1的電阻值相同B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等答案C解析斷開開關(guān)S1瞬間，線圈L1產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，通過L1的電流反向通過A1，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明IL1>IA1，即RL1<RA1，故A錯(cuò)；題圖甲中，閉合開關(guān)S1，電路穩(wěn)定后，因?yàn)镽L1<RA1，所以A1中電流小于L1中電流，故B錯(cuò)；題圖乙中，閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同，說明變阻器R與L2的電阻值相同，故C對(duì)；閉合S2瞬間，通過L2的電流增大，由于電磁感應(yīng)，線圈L2產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，則L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯(cuò)．【題型3自感中的電容器問題】【例3】如圖所示，電路中A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器．當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，A、B燈泡的發(fā)光情況是()A．S剛閉合后，A亮一下又逐漸熄滅，B逐漸變亮B．S剛閉合后，B亮一下子又逐漸變暗，A逐漸變亮C．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A和B一樣亮D．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A、B都熄滅答案A解析S剛閉合時(shí)，A、B都變亮，之后A逐漸熄滅，B逐漸變亮，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A熄滅，B一直都是亮的，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.【變式3-1】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,其內(nèi)阻不可忽略,A、B是完全相同的燈泡,線圈L的直流電阻不計(jì),電容器的電容為C,合上開關(guān)S,電路穩(wěn)定后()A.電容器的電荷量為CEB.燈泡A、B的亮度相同C.在斷開S的瞬間,通過燈泡A的電流方向向右D.在斷開S的瞬間,燈泡B立即熄滅答案：C【變式3-2】如圖所示的電路,線圈L的電阻不計(jì),則()A.S閉合瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電B.S保持閉合,A板帶正電,B板帶負(fù)電C.S斷開瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電D.由于線圈電阻不計(jì),電容器被短路,上述三種情況下兩板都不帶電答案：C【變式3-3】在如圖所示電路中,A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)理想線圈,下列說法正確的是()A.S閉合時(shí),A立即亮,然后逐漸熄滅B.S閉合時(shí),B立即亮,然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,B發(fā)光,而A不發(fā)光D.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,B不發(fā)光,而A逐漸熄滅答案：AC【題型4聯(lián)系實(shí)際問題】【例4】在制作精密電阻時(shí),為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象,采取了雙線繞法,如圖所示,其道理是()A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消D.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),電流的變化量相互抵消答案：C【變式4-1】下圖是一種觸電保護(hù)器的原理圖,變壓器上A處用雙股相線(火線)和零線平行繞制成線圈,然后接到用電器上,B處有一個(gè)輸出線圈,一旦有電流,經(jīng)放大后便能立即推動(dòng)繼電器J切斷電源,下列情況下能起保護(hù)作用的是哪一種?說明理由。(1)增加開燈的盞數(shù),能否切斷電源?(2)雙手分別接觸相線和零線,能否切斷電源?(3)單手接觸相線,腳與地相接觸而觸電,能否切斷電源?答案：(1)不能。因A處線圈是采用的雙繞法,增加開燈的盞數(shù)只會(huì)使電路中電流增大,但A處線圈兩線中電流始終大小相等、方向相反,磁通量相互抵消,B處線圈中磁通量不發(fā)生改變,故不能推動(dòng)J切斷電源。(2)不能。理由同(1)。(3)能。因?yàn)橛须娏魍ㄟ^人體而流入地下,使A處線圈中兩股電流大小不相等,B處線圈磁通量發(fā)生改變,產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而推動(dòng)J切斷電源?！咀兪?-2】如圖所示為“萬人跳”實(shí)驗(yàn)的示意圖，電源的內(nèi)電阻可忽略，L為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用變壓器線圈，在時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在時(shí)刻斷開S。下列表示通過人體電流I隨時(shí)間t變化的圖像中，你認(rèn)為最符合該實(shí)驗(yàn)實(shí)際的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】開關(guān)閉合后，線圈與學(xué)生們并聯(lián)，由于電源為干電池，電壓很小，因此通過學(xué)生的電流很小，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，線圈電流發(fā)生變化，從而產(chǎn)生很高的瞬時(shí)電壓，此時(shí)線圈與學(xué)生們構(gòu)成放電回路，線圈中電流方向不變化，而流經(jīng)學(xué)生們的電流方向發(fā)生變化，斷開瞬間流經(jīng)學(xué)生的電流很大，學(xué)生們有觸電的感覺，然后逐漸減小，故選A?！咀兪?-3】如圖所示，是日光燈的電路圖，主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器組成。關(guān)于日光燈的原理，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S點(diǎn)燃日光燈管過程中，啟動(dòng)器的雙金屬片始終是閉合的B．閉合開關(guān)S點(diǎn)燃日光燈管過程中，鎮(zhèn)流器相當(dāng)于電阻C．將鎮(zhèn)流器換為定值電阻，閉合開關(guān)S仍能正常點(diǎn)燃日光燈管D．將啟動(dòng)器更換為開關(guān)S1，先閉合開關(guān)S和S1，再斷開S1，仍有可能點(diǎn)燃日光燈管【答案】D【解析】當(dāng)開關(guān)接通220伏的電壓立即使啟動(dòng)器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電,輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸；電流通過鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路。燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子，雙金屬片自動(dòng)復(fù)位，兩極斷開；故A錯(cuò)誤；在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，與電源電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)的過程中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離。在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光；則鎮(zhèn)流器相當(dāng)于自感電源，提供高壓，故B錯(cuò)誤；將鎮(zhèn)流器換為定值電阻，閉合開關(guān)S不能提供高壓讓氬氣分子電離，則不能正常點(diǎn)燃日光燈管，故C錯(cuò)誤；將啟動(dòng)器更換為開關(guān)S1，先閉合開關(guān)S和S1，再斷開S1，相當(dāng)于啟動(dòng)器的作用，也能提供斷電時(shí)的自感電動(dòng)勢(shì)獲得高壓，則仍有可能點(diǎn)燃日光燈管，故D正確?！绢}型5自感中的二極管、電表問題】【例5】(多選)為測(cè)量線圈L的直流電阻R0，某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示電路．已知線圈的自感系數(shù)較大，兩電表可視為理想電表，其示數(shù)分別記為U、I，實(shí)驗(yàn)開始前，S1處于斷開狀態(tài)，S2處于閉合狀態(tài)．關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程，下列說法正確的是()A．閉合S1，電流表示數(shù)逐漸增大至穩(wěn)定值B．閉合S1，電壓表示數(shù)逐漸減小至穩(wěn)定值C．待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后，方可讀取U、I的值D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先斷開S1答案ABC【變式5-1】如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大，直流電阻忽略不計(jì)，下列說法正確的（）A．S閉合瞬間，A先亮B．S閉合瞬間，A、B同時(shí)亮C．S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅D．S斷開瞬間，A逐漸熄滅，但不會(huì)閃亮一下【答案】C【解析】開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡A所在支路由于二極管的單向?qū)щ娦远幱跀嗦窢顟B(tài)，所以燈泡A不會(huì)亮。由于線圈的自感作用，燈泡B逐漸亮起來，故AB錯(cuò)誤；開光S斷開瞬間，由于線圈的自感作用，線圈、二極管、燈泡A構(gòu)成了一個(gè)閉合回路，自感電流的方向符合二極管的導(dǎo)通方向，所以燈泡A開始發(fā)光，隨著自感電流減小，燈泡A熄滅，即燈泡A閃亮一下，然后逐漸熄滅。燈泡B則立即熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤?！咀兪?-2】在如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3，電感L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的是（）A．L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗B．L1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗C．L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗D．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗【答案】B【解析】因?yàn)槿齻€(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3，所以當(dāng)開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，L中產(chǎn)生方向向右的自感電動(dòng)勢(shì)，L1逐漸變暗，L2立即熄滅（理想二極管單向?qū)щ姡?，L3先變亮后逐漸變暗（L3中原電流小于L1中電流）?！咀兪?-3】一節(jié)廢舊電池開路電壓大約為1V，直接點(diǎn)亮一個(gè)需要1.6V電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管是不可能的。一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一節(jié)舊電池的能量，其原理如圖所示。如果反復(fù)快速接通和斷開開關(guān)S，發(fā)光二極管就會(huì)閃爍起來。下列說法正確的是（）A．發(fā)光二極管的正極應(yīng)接在C端B．開關(guān)斷開的瞬間，發(fā)光二極管會(huì)閃爍發(fā)光C．開關(guān)接通的瞬間，發(fā)光二極管會(huì)閃爍發(fā)光D．開關(guān)接通的瞬間，A端的電勢(shì)低于B端的電勢(shì)【答案】B【解析】由圖可知，二極管的正極應(yīng)接在B，故A錯(cuò)誤；開關(guān)斷開的瞬間，流過線圈的電流減小，線圈產(chǎn)生與電源電動(dòng)勢(shì)同向的自感電壓，與電源串聯(lián)，給二極管提供更大的電壓，二極管會(huì)閃爍，故B正確；開關(guān)接通的瞬間，流過線圈的電流增大，線圈產(chǎn)生與電源電動(dòng)勢(shì)相反的自感電壓，二極管被短路，不會(huì)閃爍，A端的電勢(shì)高于B端的電勢(shì)，故CD錯(cuò)誤?！绢}型6自感中的定量運(yùn)算問題】【例6】如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E=10V,內(nèi)阻不計(jì),線圈L與電阻R的直流電阻均為5Ω,兩燈泡的電阻均為R0=10Ω。(1)求斷開S的瞬間燈泡A兩端的電壓。(2)畫出斷開S前后一段時(shí)間內(nèi)通過燈泡A的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律。答案：(1)電路工作穩(wěn)定時(shí),由于a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,因此導(dǎo)線ab上無電流流過通過線圈L的電流IL=E2R通過A的電流為I=E2斷開S的瞬間,由于線圈L維持通過的電流IL不變,線圈L與A組成閉合回路,故通過A的瞬時(shí)電流為1A,所以此時(shí)A兩端的電壓為U=ILR0=10V。(2)斷開S前,流過A的電流為0.5A不變;而斷開S的瞬間,通過A的電流突變?yōu)?A,且方向也發(fā)生變化,然后漸漸減小到零,圖像如圖所示(t0為斷開S的時(shí)刻)?！咀兪?-1】如圖所示,電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),線圈自感系數(shù)較大,直流電阻不計(jì)。當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列說法正確的是()A.a、b間電壓逐漸增加,最后等于EB.b、c間電壓逐漸增加,最后等于EC.a、c間電壓逐漸增加,最后等于ED.電路中電流逐漸增加,最后等于E答案：BD【變式6-2】如圖所示，L是自感系數(shù)較大的一個(gè)線圈，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，開關(guān)S已閉合，當(dāng)S斷開時(shí)，在L中出現(xiàn)的自感電動(dòng)勢(shì)E′=100V。此時(shí)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差答案：106V解析：斷開S的瞬間，L中出現(xiàn)的自感電動(dòng)勢(shì)與原電流同向，此時(shí)電源電動(dòng)勢(shì)與線圈自感電動(dòng)勢(shì)同方向串聯(lián)，故開關(guān)a、b兩端的電勢(shì)差為U=E+E′=106V．【變式6-3】（多選）如圖所示，兩個(gè)標(biāo)有“”的相同燈泡分別與電阻和電感線圈相連后接在內(nèi)阻的電源兩端，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，兩燈泡均正常發(fā)光。已知電感線圈的自感系數(shù)很大，電阻的阻值為。則（）A．電感線圈的直流電阻為B．電源的電動(dòng)勢(shì)為C．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，燈泡先熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，電感線圈的自感電動(dòng)勢(shì)為答案：ABD【題型7互感問題】【例7】下列關(guān)于互感現(xiàn)象的說法不正確的是（）A．一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，與之靠近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象B．互感現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律C．利用互感現(xiàn)象能夠?qū)⒛芰坑梢粋€(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，所以人們制造了收音機(jī)的“磁性天線”D．在電力工程以及電子電路中不會(huì)出現(xiàn)互感現(xiàn)象而影響電路的正常工作【答案】D【詳解】一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，與之靠近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象，故A正確，不符合題意；互感現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，故B正確，不符合題意；利用互感現(xiàn)象能夠?qū)⒛芰坑梢粋€(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，所以人們制造了收音機(jī)的“磁性天線”，故C正確，不符合題意；互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個(gè)相互靠近的電路之間，會(huì)影響電力工程以及電子電路中電路的正常工作，故D錯(cuò)誤，符合題意?！咀兪?-1】如圖甲所示，無線手機(jī)充電因其方便、科技感強(qiáng)，很受年輕人的喜愛。圖乙為電磁感應(yīng)式手機(jī)無線充電的原理示意圖，與變壓器類似，在充電基座上的送電線圈接入正弦交流電，手機(jī)中的受電線圈感應(yīng)出電流，實(shí)現(xiàn)為手機(jī)充電的目的。則在充電過程中（）A．無線充電與有線充電一樣實(shí)現(xiàn)了能量的傳遞B．送電線圈接入恒定電流也可以持續(xù)給手機(jī)充電C．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是均勻變化的磁場(chǎng)D．受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)【答案】AD【解析】無線充電與有線充電一樣實(shí)現(xiàn)了能量的傳遞。故A正確；由于無線充電利用的是電磁感應(yīng)原理，故送電線圈需接入交變電流。故B錯(cuò)誤；送電線圈中通入的是正弦式交變電流，產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化。故C錯(cuò)誤；由于送電線圈中通入正弦式交變電流，故受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)。D正確?！咀兪?-2】隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無線充電從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示，為某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖。當(dāng)充電基座上的發(fā)射線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的接收線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（）A．發(fā)射線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化B．接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”C．接收線圈與發(fā)射線圈中交變電流的頻率不一定相同D．手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失【答案】A【解析】由題意知，手機(jī)無線充電是利用電磁感應(yīng)原理，應(yīng)將充電底座接到交變電源上，給發(fā)射線圈通交變電流，從產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，使得接收線圈的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流，從而實(shí)現(xiàn)充電。選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；接收線圈中產(chǎn)生交變電流的頻率與發(fā)生線圈中交變電流的頻率是相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；手機(jī)與基座無需導(dǎo)線連接就能實(shí)現(xiàn)充電，但磁場(chǎng)能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【變式7-3】1831年,法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路,B線圈與開關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路,如圖所示。通過多次實(shí)驗(yàn),法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S后,在增大滑動(dòng)變阻器R的過程中,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S后,在增大滑動(dòng)變阻器R的過程中,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流答案：D專題2.4互感和自感【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1自感現(xiàn)象中的圖像問題】 【題型2自感中的定性分析問題】 【題型3自感中的電容器問題】 【題型4聯(lián)系實(shí)際問題】 【題型5自感中的二極管、電表問題】 【題型6定量運(yùn)算問題】 【題型7互感問題】 【題型1自感現(xiàn)象中的圖像問題】【例1】(多選)如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2和D3是三個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源。在t＝0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。規(guī)定電路穩(wěn)定時(shí)流過D1、D2的電流方向?yàn)檎较?，分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，則四個(gè)選項(xiàng)中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖像是()[解析]閉合開關(guān)S，D1緩慢變亮，D2和D3立即變亮，穩(wěn)定后流過D1的電流比D2和D3大。在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S后，由于自感現(xiàn)象，通過D1的電流逐漸減小，方向不變，而通過D2和D3的電流方向立即改變，且電流大小先變大后逐漸減小，B、C正確。[答案]BC【變式1-1】(多選)如圖所示的電路中，L為一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2是兩個(gè)完全相同的燈泡，E是一內(nèi)阻不計(jì)的電源．t＝0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，t1時(shí)刻斷開開關(guān)S.I1、I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向?yàn)殡娏髡较?，以下各圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是()答案AC解析當(dāng)S閉合時(shí)，L的自感作用會(huì)阻礙其中的電流變大，電流從D1流過；當(dāng)L的阻礙作用變小時(shí)，L中的電流變大，D1中的電流變小至零；D2中的電流為電路總電流，電流流過D1時(shí)，電路總電阻較大，電流較小，當(dāng)D1中電流為零時(shí)，電流流過L與D2，總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)S再斷開時(shí)，D2馬上熄滅，D1與L組成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄滅，電流反向且減小；綜上所述知A、C正確．【變式1-2】如圖所示，某小組利用電流傳感器(接入電腦，圖中未畫出)記錄燈泡A和自感元件L構(gòu)成的并聯(lián)電路在斷電瞬間各支路電流隨時(shí)間的變化情況，i1表示小燈泡中的電流，i2表示自感元件中的電流(已知開關(guān)S閉合時(shí)i2>i1)，則下列圖象中正確的是()答案C解析當(dāng)開關(guān)S斷開后，自感元件與燈泡形成回路，自感元件阻礙自身電流變化，自感元件產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍沿著原來方向，大小從i2開始不斷減小，燈泡的電流反向，大小與自感元件電流相等，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．【變式1-3】如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,線圈L的直流電阻不計(jì),電阻R的阻值大于燈泡D的阻值。在t=0時(shí)刻閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時(shí)間后,在t=t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖像正確的是()答案：B【題型2自感中的定性分析問題】【例2】(多選)如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()A．在電路甲中，斷開S后，A將逐漸變暗B．在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗C．在電路乙中，斷開S后，A將逐漸變暗D．在電路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗答案AD解析題圖甲所示電路中，燈A和線圈L串聯(lián)，電流相同，斷開S時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原電流的減小，通過R、A形成回路，燈A逐漸變暗，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；題圖乙所示電路中，電阻R和燈A串聯(lián)，燈A的電阻大于線圈L的電阻，電流則小于線圈L中的電流，斷開S時(shí)，電源不給燈供電，而線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，通過R、A形成回路，燈A中電流比原來大，A將變得更亮，然后逐漸變暗．【變式2-1】如圖，L是自感系數(shù)很大、電阻不計(jì)的線圈，a、b是兩個(gè)相同的小燈泡，在開關(guān)S由斷開到閉合的過程中，下列說法正確的是()A．a(chǎn)先亮b后亮，然后b逐漸變亮B．b先亮a后亮，然后a逐漸變亮C．a(chǎn)、b同時(shí)亮后b逐漸變暗至熄滅D．a(chǎn)、b同時(shí)亮后a逐漸變暗至熄滅[解析]當(dāng)S閉合瞬間，兩燈同時(shí)獲得電壓，同時(shí)發(fā)光，隨著線圈L電流的增加，b逐漸變暗直到熄滅，同時(shí)，a電流逐漸增大，變得更亮。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。[答案]C【變式2-2】如圖所示，電路中L是一電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，a、b為L(zhǎng)的左、右兩端點(diǎn)，A、B、C為完全相同的三盞燈泡，原來開關(guān)S是閉合的，三盞燈泡均發(fā)光。某時(shí)刻將開關(guān)S斷開，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈閃亮后緩慢熄滅B．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅D．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅解析：選B開關(guān)S閉合穩(wěn)定時(shí)，電感線圈支路的總電阻比B、C燈支路電阻小，故流過A燈的電流I1大于流過B、C燈的電流I2，且電流方向由a到b，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)S斷開，電感線圈會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，相當(dāng)于電源，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，阻礙流過A燈電流的減小，瞬間流過B、C燈支路的電流比原來的大，故B、C燈閃亮后緩慢熄滅，故B正確?！咀兪?-3】如圖所示，圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮．而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同．下列說法正確的是()A．圖甲中，A1與L1的電阻值相同B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D．圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等答案C解析斷開開關(guān)S1瞬間，線圈L1產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，通過L1的電流反向通過A1，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明IL1>IA1，即RL1<RA1，故A錯(cuò)；題圖甲中，閉合開關(guān)S1，電路穩(wěn)定后，因?yàn)镽L1<RA1，所以A1中電流小于L1中電流，故B錯(cuò)；題圖乙中，閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同，說明變阻器R與L2的電阻值相同，故C對(duì)；閉合S2瞬間，通過L2的電流增大，由于電磁感應(yīng)，線圈L2產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，則L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯(cuò)．【題型3自感中的電容器問題】【例3】如圖所示，電路中A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器．當(dāng)S閉合與斷開時(shí)，A、B燈泡的發(fā)光情況是()A．S剛閉合后，A亮一下又逐漸熄滅，B逐漸變亮B．S剛閉合后，B亮一下子又逐漸變暗，A逐漸變亮C．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A和B一樣亮D．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A、B都熄滅答案A解析S剛閉合時(shí)，A、B都變亮，之后A逐漸熄滅，B逐漸變亮，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤．S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，A熄滅，B一直都是亮的，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.【變式3-1】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,其內(nèi)阻不可忽略,A、B是完全相同的燈泡,線圈L的直流電阻不計(jì),電容器的電容為C,合上開關(guān)S,電路穩(wěn)定后()A.電容器的電荷量為CEB.燈泡A、B的亮度相同C.在斷開S的瞬間,通過燈泡A的電流方向向右D.在斷開S的瞬間,燈泡B立即熄滅答案：C【變式3-2】如圖所示的電路,線圈L的電阻不計(jì),則()A.S閉合瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電B.S保持閉合,A板帶正電,B板帶負(fù)電C.S斷開瞬間,A板帶正電,B板帶負(fù)電D.由于線圈電阻不計(jì),電容器被短路,上述三種情況下兩板都不帶電答案：C【變式3-3】在如圖所示電路中,A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)理想線圈,下列說法正確的是()A.S閉合時(shí),A立即亮,然后逐漸熄滅B.S閉合時(shí),B立即亮,然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,B發(fā)光,而A不發(fā)光D.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,B不發(fā)光,而A逐漸熄滅答案：AC【題型4聯(lián)系實(shí)際問題】【例4】在制作精密電阻時(shí),為了消除使用過程中由于電流變化而引起的自感現(xiàn)象,采取了雙線繞法,如圖所示,其道理是()A.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消B.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電流互相抵消C.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),兩股導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁通量互相抵消D.當(dāng)電路中的電流變化時(shí),電流的變化量相互抵消答案：C【變式4-1】下圖是一種觸電保護(hù)器的原理圖,變壓器上A處用雙股相線(火線)和零線平行繞制成線圈,然后接到用電器上,B處有一個(gè)輸出線圈,一旦有電流,經(jīng)放大后便能立即推動(dòng)繼電器J切斷電源,下列情況下能起保護(hù)作用的是哪一種?說明理由。(1)增加開燈的盞數(shù),能否切斷電源?(2)雙手分別接觸相線和零線,能否切斷電源?(3)單手接觸相線,腳與地相接觸而觸電,能否切斷電源?答案：(1)不能。因A處線圈是采用的雙繞法,增加開燈的盞數(shù)只會(huì)使電路中電流增大,但A處線圈兩線中電流始終大小相等、方向相反,磁通量相互抵消,B處線圈中磁通量不發(fā)生改變,故不能推動(dòng)J切斷電源。(2)不能。理由同(1)。(3)能。因?yàn)橛须娏魍ㄟ^人體而流入地下,使A處線圈中兩股電流大小不相等,B處線圈磁通量發(fā)生改變,產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而推動(dòng)J切斷電源?！咀兪?-2】如圖所示為“萬人跳”實(shí)驗(yàn)的示意圖，電源的內(nèi)電阻可忽略，L為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用變壓器線圈，在時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在時(shí)刻斷開S。下列表示通過人體電流I隨時(shí)間t變化的圖像中，你認(rèn)為最符合該實(shí)驗(yàn)實(shí)際的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】開關(guān)閉合后，線圈與學(xué)生們并聯(lián)，由于電源為干電池，電壓很小，因此通過學(xué)生的電流很小，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，線圈電流發(fā)生變化，從而產(chǎn)生很高的瞬時(shí)電壓，此時(shí)線圈與學(xué)生們構(gòu)成放電回路，線圈中電流方向不變化，而流經(jīng)學(xué)生們的電流方向發(fā)生變化，斷開瞬間流經(jīng)學(xué)生的電流很大，學(xué)生們有觸電的感覺，然后逐漸減小，故選A?！咀兪?-3】如圖所示，是日光燈的電路圖，主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器組成。關(guān)于日光燈的原理，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S點(diǎn)燃日光燈管過程中，啟動(dòng)器的雙金屬片始終是閉合的B．閉合開關(guān)S點(diǎn)燃日光燈管過程中，鎮(zhèn)流器相當(dāng)于電阻C．將鎮(zhèn)流器換為定值電阻，閉合開關(guān)S仍能正常點(diǎn)燃日光燈管D．將啟動(dòng)器更換為開關(guān)S1，先閉合開關(guān)S和S1，再斷開S1，仍有可能點(diǎn)燃日光燈管【答案】D【解析】當(dāng)開關(guān)接通220伏的電壓立即使啟動(dòng)器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電,輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸；電流通過鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路。燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子，雙金屬片自動(dòng)復(fù)位，兩極斷開；故A錯(cuò)誤；在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，與電源電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)的過程中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離。在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光；則鎮(zhèn)流器相當(dāng)于自感電源，提供高壓，故B錯(cuò)誤；將鎮(zhèn)流器換為定值電阻，閉合開關(guān)S不能提供高壓讓氬氣分子電離，則不能正常點(diǎn)燃日光燈管，故C錯(cuò)誤；將啟動(dòng)器更換為開關(guān)S1，先閉合開關(guān)S和S1，再斷開S1，相當(dāng)于啟動(dòng)器的作用，也能提供斷電時(shí)的自感電動(dòng)勢(shì)獲得高壓，則仍有可能點(diǎn)燃日光燈管，故D正確?！绢}型5自感中的二極管、電表問題】【例5】(多選)為測(cè)量線圈L的直流電阻R0，某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示電路．已知線圈的自感系數(shù)較大，兩電表可視為理想電表，其示數(shù)分別記為U、I，實(shí)驗(yàn)開始前，S1處于斷開狀態(tài)，S2處于閉合狀態(tài)．關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程，下列說法正確的是()A．閉合S1，電流表示數(shù)逐漸增大至穩(wěn)定值B．閉合S1，電壓表示數(shù)逐漸減小至穩(wěn)定值C．待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后，方可讀取U、I的值D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先斷開S1答案ABC【變式5-1】如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其自感系數(shù)很大，直流電阻忽略不計(jì)，下列說法正確的（）A．S閉合瞬間，A先亮B．S閉合瞬間，A、B同時(shí)亮C．S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅D．S斷開瞬間，A逐漸熄滅，但不會(huì)閃亮一下【答案】C【解析】開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡A所在支路由于二極管的單向?qū)щ娦远幱跀嗦窢顟B(tài)，所以燈泡A不會(huì)亮。由于線圈的自感作用，燈泡B逐漸亮起來，故AB錯(cuò)誤；開光S斷開瞬間，由于線圈的自感作用，線圈、二極管、燈泡A構(gòu)成了一個(gè)閉合回路，自感電流的方向符合二極管的導(dǎo)通方向，所以燈泡A開始發(fā)光，隨著自感電流減小，燈泡A熄滅，即燈泡A閃亮一下，然后逐漸熄滅。燈泡B則立即熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤。【變式5-2】在如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3，電感L的直流電阻可忽略，D為理想二極管。開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的是（）A．L1逐漸變暗，L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗B．L1逐漸變暗，L2立即熄滅，L3先變亮，然后逐漸變暗C．L2立即熄滅，L1、L3均逐漸變暗D．L1、L2、L3均先變亮，然后逐漸變暗【答案】B【解析】因?yàn)槿齻€(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3，所以當(dāng)開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，L中產(chǎn)生方向向右的自感電動(dòng)勢(shì)，L1逐漸變暗，L2立即熄滅（理想二極管單向?qū)щ姡?，L3先變亮后逐漸變暗（L3中原電流小于L1中電流）?！咀兪?-3】一節(jié)廢舊電池開路電壓大約為1V，直接點(diǎn)亮一個(gè)需要1.6V電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管是不可能的。一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一節(jié)舊電池的能量，其原理如圖所示。如果反復(fù)快速接通和斷開開關(guān)S，發(fā)光二極管就會(huì)閃爍起來。下列說法正確的是（）A．發(fā)光二極管的正極應(yīng)接在C端B．開關(guān)斷開的瞬間，發(fā)光二極管會(huì)閃爍發(fā)光C．開關(guān)接通的瞬間，發(fā)光二極管會(huì)閃爍發(fā)光D．開關(guān)接通的瞬間，A端的電勢(shì)低于B端的電勢(shì)【答案】B【解析】由圖可知，二極管的正極應(yīng)接在B，故A錯(cuò)誤；開關(guān)斷開的瞬間，流過線圈的電流減小，線圈產(chǎn)生與電源電動(dòng)勢(shì)同向的自感電壓，與電源串聯(lián)，給二極管提供更大的電壓，二極管會(huì)閃爍，故B正確；開關(guān)接通的瞬間，流過線圈的電流增大，線圈產(chǎn)生與電源電動(dòng)勢(shì)相反的自感電壓，二極管被短路，不會(huì)閃爍，A端的電勢(shì)高于B端的電勢(shì)，故CD錯(cuò)誤?！绢}型6自感中的定量運(yùn)算問題】【例6】如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E=10V,內(nèi)阻不計(jì),線圈L與電阻R的直流電阻均為5Ω,兩燈泡的電阻均為R0=10Ω。(1)求斷開S的瞬間燈泡A兩端的電壓。(2)畫出斷開S前后一段時(shí)間內(nèi)通過燈泡A的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律。答案：(1)電路工作穩(wěn)定時(shí),由于a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,因此導(dǎo)線ab上無電流流過通過線圈L的電流I